JPH08122802A - 液晶表示パネルの自動修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネルの生産工程であるパネル検査
工程でパネルの欠陥を検出して修復を行う液晶表示パネ
ルの自動修正方法に関し、液晶表示パネルの欠陥部分の
位置合わせを精度よく行い、かつ光エネルギーのパワー
調整を自動的に行うことによって修復ミスを未然に防止
することを目的とする。 【構成】 修正対象の液晶表示パネルを固定して光エネ
ルギー照射位置まで移動させるＸＹステージの劣化によ
る修正位置のずれや、光エネルギー照射部の光軸ずれに
よる照射位置のずれを未然に防ぐ方法として、パネルア
ライメント後に特定のダミーパターンに光エネルギーを
照射し、その照射跡の座標をパターンマッチング技術で
認識し、理論上の照射位置座標とダミーパターン上の実
際の照射跡の座標とを比較し、その座標の差分に応じて
ＸＹステージの位置を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルの生産
工程であるパネル検査工程でパネルの欠陥を検出して修
復を行う液晶表示パネルの自動修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示パネルの欠陥を修正する
方法としては、欠陥箇所にレーザ光を照射して冗長パタ
ーンを切断する等の作業を行っている。特開平３−２０
９４２２号公報には、この種の欠陥修正装置が開示され
ている。

【０００３】この装置は表示装置を支持しつつ所定の位
置に移動させるＸＹステージと、表示装置の各絵素を駆
動する駆動回路と、欠陥絵素を検出してその位置を特定
する検出手段と、欠陥絵素にレーザ光を照射して修復す
る光エネルギー照射手段とからなる。

【０００４】表示装置上で特定された欠陥部分の修正を
行うには、表示装置の欠陥部分が光エネルギー照射手段
であるレーザ照射部の光軸上に位置するようにＸＹステ
ージを移動させて位置合わせをし、レーザ照射部からレ
ーザ光を照射してパターンのショート部分を切断するな
どの欠陥修正を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した欠
陥修正装置において、ＸＹステージの位置がずれたり、
レーザ光の光軸がずれたりすると、修復箇所と異なる箇
所にレーザ光が照射されてしまい、修復ミスを招くこと
になる。また、レーザ光のパワーが低下した場合は、パ
ターンのショート部分を切断することが出来ず、この場
合も修復ミスを招くことになる。

【０００６】有人の作業では、ＸＹステージの位置ずれ
やレーザ光の光軸ずれに対して作業者が適宜に微調整す
ることによって対応することができ、レーザパワーの低
下に対しても照射回数の調整等によってある程度の対応
が可能である。

【０００７】しかし、自動修正装置の場合は、多数の表
示パネルを詰めたカセットを、数カセットを１サイクル
として稼働するため、ＸＹステージの位置ずれやレーザ
光の光軸ずれ、レーザパワーの低下等が稼働サイクル中
に発生すると、発生後に修復したパネルは全て修復ミス
となり、生産歩留まりの低下を招くことになる。

【０００８】このような事態を防ぐためには、稼働サイ
クル毎にチェックを行ったり、メンテナンス作業の間隔
を短くすることで対応することになる。このため、作業
自体は自動であるが管理に比較的多くの人員が必要とな
り、メンテナンスのために装置を停止させるため稼働率
が低下し、自動化のメリットが生かし切れないといった
不都合がある。

【０００９】本発明の目的は、液晶表示パネルの欠陥部
分の位置合わせを精度よく行い、かつレーザパワーの調
整を自動的に行うことによって修復ミスを未然に防止す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の絵素か
らなる点灯表示部の外周にアライメントマークおよびダ
ミーパターンが形成された液晶表示パネルの欠陥絵素に
光エネルギーを照射して修復する液晶表示パネルの自動
修正方法であって、修正対象の液晶表示パネルをＸＹス
テージ上に固定して光エネルギー照射位置まで移動させ
る第１の工程と、アライメントマークの座標を検知して
液晶表示パネルが所定の位置からずれている場合はＸＹ
ステージの位置を補正する第２の工程と、ダミーパター
ンの形状を読み取って予め記憶してあるダミーパターン
のリファレンスパターンとパターンマッチングを行いず
れている場合はＸＹステージの位置を補正する第３の工
程と、ダミーパターンに光エネルギーを照射しその照射
跡の形状を読み取って予め記憶してある照射跡のリファ
レンスパターンとパターンマッチングを行いずれている
場合はＸＹステージの位置を補正する第４の工程とから
なり、各工程を実施することによってＸＹステージの位
置ずれや光エネルギーを照射する光軸のずれを補正す
る。

【００１１】この場合、第４の工程において、ダミーパ
ターンに照射した照射跡の形状を、安定運用時の照射跡
の形状とパターンマッチングを行い、その差分に応じて
光エネルギーのパワーの調整を行う。

【００１２】

【作用】本発明は、検査工程で発見した液晶表示パネル
の点欠陥あるいは線欠陥を修復する自動修正装置におい
て、特に修復対象の液晶表示パネルを固定するＸＹステ
ージの劣化による位置ずれや、光エネルギー照射部の光
軸ずれを未然に防止するための自動修正方法である。

【００１３】本発明は、移載機のローダ側に修復対象の
液晶表示パネルを詰めたカセットをセットし、移載アー
ムで修復対象パネルをＸＹステージ上のパネル固定台に
置き真空でパネル固定台に固定する。その後、液晶表示
パネル上に形成したアライメントマークによってパネル
の平行をとり、パネル上のダミーパターンが光エネルギ
ー照射位置に来るようにＸＹステージを移動させた後、
光エネルギーを照射する。

【００１４】その後、光エネルギーの照射跡を光軸と同
軸のレンズで読み取り、予め記憶してあるリファレンス
パターンと照射跡のパターンとのパターンマッチングを
行って両パターンが一致するようにＸＹステージを移動
させ、そのときのＸＹステージの座標を読み取る。そし
て、ダミーパターンの理論座標値と読み取った座標値と
を演算して差分を求め、その差分だけＸＹステージを移
動して補正をかける。また、認識したレーザー照射跡の
形状と安定運用時の照射形状との比較を行って合致率を
算出し、この合致率に応じて光エネルギーのパワーを調
整する。

【００１５】その後、欠陥位置にＸＹステージを移動さ
せ、修正情報に基づいて修正を実施する。修正完了後、
パネル固定用の真空を解除して移載アームでパネル固定
台よりアンローダー側カセットに収納する。以上の動作
をローダー側カセット内のパネルがなくなるまで繰り返
す。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明による液晶表示パネルの自動
修正方法が適用される自動修正装置の一実施例を示すシ
ステム構成図である。本装置は修復対象である液晶表示
パネル１を固定するＸＹステージ２と、レーザ照射およ
び照射位置の観察を行う拡大レンズ３と、レーザ光を発
生するレーザ発生装置４と、光学系を制御する拡大表示
装置５と、パターンマッチングを行うパターン認識装置
６と、パターンマッチング結果を分析してレーザ発生装
置４のレーザパワーの調整やレーザ光の照射ずれを検出
するメインコントローラ７と、ＸＹステージ２の移動を
制御するステージコントローラ８とで構成されている。

【００１７】図２は、液晶表示パネル１の拡大図であ
る。この液晶表示パネル１は多数の絵素からなる点灯表
示部１ａを有し、その外周部に一対のダミーパターン１
ｂ，１ｂ、一対のアライメントマーク１ｃ，１ｃがそれ
ぞれ配置されている。ダミーパターン１ｂ，１ｂは点灯
表示部１ａの対角位置の隅部の外側に配置され、アライ
メントマーク１ｃ，１ｃは点灯表示部１ａの上辺の両端
部の外側に設置されている。

【００１８】次に、この装置を用いて欠陥のある液晶表
示パネルを修復する本発明による液晶表示パネルの自動
修正方法の一実施例を、図３に示すフローチャートを参
照しながら説明する。パネル検査工程で欠陥が発見され
た液晶表示パネル１は、移載機（不図示）によってＸＹ
ステージ２のパネル固定部２ａに設置される（ステップ
Ｓ１）。

【００１９】液晶表示パネル１がパネル固定部２ａに設
置されたことをセンサ等で検知すると（ステップＳ
２）、メインコントローラ７はステージコントローラ８
にアライメント位置への移動を指令する。ステージコン
トローラ８はこの指令を受けてＸＹステージ２の位置を
制御し、液晶表示パネル１のアライメントマーク１ｃ，
１ｃが順次拡大レンズ３の下の位置に来るように制御し
て液晶表示パネル１の平行をとる（ステップＳ３）。

【００２０】次いで、ステージコントローラ８は液晶表
示パネル１のダミーパターン１ｂが拡大レンズ３の下の
位置へ来るようにＸＹステージ２を移動させる（ステッ
プＳ４）。次いで、ダミーパターン１ｂの外周パターン
を拡大レンズ３を通して読み取り、パターン認識装置６
内に登録されているリファレンスパターン６ａとパター
ンマッチングを行う（ステップＳ５）。図４に、リファ
レンスパターン６ａ（図ａ）とダミーパターン１ｂ（図
ｂ）とを示す。

【００２１】その結果、両パターン間にズレがある場合
は（ステップＳ６）、ＸＹステージ２を移動させて正確
な位置合わせを行う（ステップＳ７）。このときの微小
なずれの値がＸＹステージ２の移動誤差となる。

【００２２】次に、液晶表示パネル１のダミーパターン
１ｂにレーザ光を照射する（ステップＳ８）。レーザ光
照射後、今度はパネル１に照射した照射跡１ｄとパター
ン認識装置６内に登録されている照射跡のリファレンス
パターン６ｂとをパターマッチングする（ステップＳ
９）。

【００２３】その結果、両パターン間にずれがある場合
は（ステップＳ１０）、ＸＹステージ２を移動させて正
確な位置合わせを行う（ステップＳ１１）。このときに
ＸＹステージ２が移動したずれの値がレーザヘッドの光
軸のずれである。

【００２４】この動作を修復対象である液晶表示パネル
１の他方のダミーパターン１ｂでも行ったか判断し（ス
テップＳ１２）、行っていなければステップＳ４に戻
り、ステップＳ４〜Ｓ１１の処理を繰り返す。この一連
の処理でＸＹステージ２の補正値は、｛「リファレンス
パターン６ａの座標値ｘ１」−「パネル１の座標値ｙ
１」｝と、レーザヘッドの光軸のズレである｛「リファ
レンスパターン６ｂの座標値ｘ２」−「パネル１の照射
跡の座標値ｙ２」｝との合計値となる（ステップＳ１
３）。なお、座標値ｘ１はリファレンスパターン６ａの
左下隅の座標値、座標値ｙ１は読み取ったダミーパター
ン１ｂの左下隅の座標値、座標値ｘ２はリファレンスパ
ターン６ｂの左下隅の座標値、座標値ｙ２は読み取った
照射跡１ｄの左下隅の座標値である。

【００２５】また、液晶表示パネル１が反ることによっ
て生じる座標のずれを２ポイントの補正値を平均化する
ことで緩和する。２ポイントの座標のずれの差が設定値
以上の場合は（ステップＳ１４）、ＸＹステージ２を移
動させる制御レールに衝撃が加わり劣化したと判断し、
修復作業を中止して作業者に警告を発することでトラブ
ルを知らせる（ステップＳ１５）。この補正値をメイン
コントローラ７のＸＹステージ２の移動距離演算プログ
ラムに加味することにより、パターン認識装置６の分解
能と同レベルのＸＹステージ制御が可能となる。

【００２６】２ポイントの座標のずれの差が設定値未満
であれば、メインコントローラ７に登録されている点灯
表示部１ａ内の修復対象絵素座標までＸＹステージ２を
移動させ（ステップＳ１６）、メインコントローラ７に
登録されている手順で欠陥絵素の修復作業を行う（ステ
ップＳ１７）。

【００２７】実験の結果では、ＸＹステージ２とレーザ
ヘッドの光軸の許容範囲は、従来は絵素ピッチの１／２
以下であったが、本発明を適用することによって４イン
チクラスの液晶表示パネルで絵素ピッチの１／４以下
（１０μｍ以内）にずれを抑えられることが確認でき、
座標のずれによる液晶表示パネル１の修復作業の失敗は
発生しなくなった。

【００２８】次に、本実施例によるレーザパワーの管理
方法について説明する。本実施例では、レーザパワーの
管理方法として、メンテナンス時点でレーザ発生装置４
のレーザパワーを、正方形の照射跡を生成できる最低の
パワーに調整しておく。そして、前述したレーザ光照射
跡のリファレンスパターン６ｂと、ダミーパターン１ｂ
に照射したレーザ光照射跡１ｄとを比較する。

【００２９】その結果、レーザパワーの低下が微小でも
レーザ光照射跡１ｄの形状は、図５に示すように、４隅
が丸まった形状になるので、パターマッチング時の合致
率が低下する。実験の結果、表１に示すように、レーザ
パワーの低下に従ってパターマッチングの合致率が低下
して行くので、レーザ発生装置４のパワーをメインコン
トローラ７を使用してアップすることにより安定な修復
条件を確保することができることが分かった。

【００３０】

【表１】

【００３１】パターマッチング率が７０％以下に急激に
低下した場合は、レーザ発生装置４自体にトラブルがあ
るとして作業者に警報を出して知らせるようにしてい
る。これによって、作業者が行っていた定期的なレーザ
パワー調整期間が１週間毎から１ケ月毎に軽減できるよ
うになった。また、レーザパワーがほぼ最適パワーに調
整されていることから調整作業内容も微調整で済み、作
業時間の低減も実現できるようになった。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、液晶表示パネルの生産
工程において欠陥絵素を修復する自動修正装置のＸＹス
テージや、レーザ光照射を行うレーザヘッドの光軸のズ
レを簡単に調整することが可能となった。また、レーザ
パワーの低下を自動的に検出して調整することで装置の
自動化を図ることが可能となり、生産人員の低減を実現
できると共に、自動装置であるがゆえの繁雑なメンテナ
ンス作業を軽減でき生産効率の向上を図ることが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される自動修正装置のシステム構
成図である。

【図２】液晶表示パネル上のダミーパターン配置図であ
る。

【図３】本発明による自動修正方法の一実施例を示すフ
ローチャートである。

【図４】（ａ），（ｂ）はダミーパターンとリファレン
スパターンを示す図である。

【図５】レーザパワーの低下によるレーザ光照射跡を示
す図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル １ａ 点灯表示部 １ｂ ダミーパターン １ｃ アライメントマーク １ｄ 修復対象パネルの実際のレーザ照射跡 ２ ＸＹステージ ２ａ パネル固定部 ３ 拡大レンズ ４ レーザー発生装置 ５ 拡大表示装置 ６ パターン認識装置 ６ａ ダミーパターンのパターンマッチング用リファレ
ンスパターン ６ｂ レーザー照射跡のパターンマッチング用リファレ
ンスパターン ７ メインコントローラ ８ ステージコントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の絵素からなる点灯表示部の外周に
   アライメントマークおよびダミーパターンが形成された
   液晶表示パネルの欠陥絵素に光エネルギーを照射して修
   復する自動修正方法において、 修正対象の液晶表示パネルをＸＹステージ上に固定して
   光エネルギー照射位置まで移動させる第１の工程と、 前記アライメントマークの座標を検知して前記液晶表示
   パネルが所定の位置からずれている場合は前記ＸＹステ
   ージの位置を補正する第２の工程と、 前記ダミーパターンの形状を読み取って予め記憶してあ
   るダミーパターンのリファレンスパターンとパターンマ
   ッチングを行いずれている場合は前記ＸＹステージの位
   置を補正する第３の工程と、 前記ダミーパターンに光エネルギーを照射しその照射跡
   の形状を読み取って予め記憶してある照射跡のリファレ
   ンスパターンとパターンマッチングを行いずれている場
   合は前記ＸＹステージの位置を補正する第４の工程とか
   らなり、 前記各工程を実施することによって前記ＸＹステージの
   位置ずれや前記光エネルギーを照射する光軸のずれを補
   正することを特徴とする液晶表示パネルの自動修正方
   法。
2. 【請求項２】 前記第４の工程において、前記ダミーパ
   ターンに照射した照射跡の形状を、安定運用時の照射跡
   の形状とパターンマッチングを行い、その差分に応じて
   前記光エネルギーのパワーの調整を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示パネルの自動修正方法。